JPH0822482B2

JPH0822482B2 - 工作物保持装置

Info

Publication number: JPH0822482B2
Application number: JP60059176A
Authority: JP
Inventors: 禎章石川; 三貴男竹内; 一博長井
Original assignee: 日立精機株式会社
Priority date: 1985-03-23
Filing date: 1985-03-23
Publication date: 1996-03-06
Anticipated expiration: 2011-03-06
Also published as: JPS61219547A

Description

【発明の詳細な説明】（１）産業上の利用分野本発明は工作機械で工作物を加工する際、異形の工作
物をスランプする工作物保持装置に関する。

（２）従来の技術従来、異形の工作物をマシニングセンタあるいは旋盤
等の工作機械で加工する場合、専用の取付治具又は専用
のチャックで工作物をクランプする場合、機構的にクラ
ンプする装置と油圧使用でダイレクトにクランプする装
置が使用されている。

（３）発明が解決しようとす問題点しかしながら、従来の技術のうち、前者はワークの種
類が変った場合等の段取り換えには、長時間を要し、稼
動率の低下を招いていた。また後者は空気の混入や油洩
れ等により、長い間にはクランプ力の低下による安全性
の問題が生じていた。

（４）目的本発明の目的は上記事情に鑑み、問題を解決するため
に提案されたものであって、機外段取りの自動化によ
り、無人化運転を可能にし、飛躍的な機械稼動率の向上
を可能ならしめる工作物保持装置を提供するにある。

（５）問題を解決するための手段と作用本発明は工作機械の主軸前部に設けられたテーパ穴に
挿入されるとともに、このテーパ穴に対して前記主軸軸
線方向の後方に押圧されてクランプされる工作物保持装
置であって、前記主軸のテーパ穴に挿着可能なテーパシ
ャンクを有するワークホルダと、このワークホルダの中
心軸線部を貫通して摺動可能に挿嵌され、前記ワークホ
ルダが前記テーパ穴に前記主軸軸線方向に押圧されると
きに係合されるプルスタッド部を形成するドローバと、
前記ワークホルダ内を軸線方向へ摺動可能に複数個設け
られ工作物を前記主軸軸線方向にワークホルダに押付け
るための押付部材と、この押付部材の外周に設けられ軸
方向にらせん形状をなして削設された溝と、前記ワーク
ホルダに固定され前記押付部材の溝に係合し、この押付
部材を軸方向および回転方向に案内動作させる案内体
と、前記ワークホルダ内にあって前記押付部材と前記ド
ローバを結合し且つ前記押付部材を支持する結合部材
と、前記ワークホルダ内にあってこの結合部材を軸線方
向へ付勢する付勢部材とからなり、前記工作物を前記ワ
ークホルダに保持したまま前記主軸に着脱自在に取り付
け可能な構成とし、前記主軸に挿着されたときドローバ
のプルスタッド部を前記主軸軸線方向後方に引っ張るこ
とにより、前記工作物とともに前記主軸にクランプされ
ることを特徴とする工作物保持装置としたものである。

前記の構成により、前記ラセン状溝に案内される案内
体をワークホルダの円周側部側に嵌入し、前記クランプ
装置で前記押付部材を軸線方向に摺動させる。すると、
前記押付部材が爪とともに旋回し、工作物を押し付け
（クランプ）あるいは押し付けを解除（アンクランプ）
する。従って、爪の旋回で工作物を自動的にクランプ、
アンクランプし、延いては機外段取りの自動化を計るこ
とができる。

前記面板に嵌入され、かつ前記ピストンに一端を支持
された旋回レバーの側部にラセン状溝を穿設する。該ラ
セン状溝に案内されるピンを面板の円周側部あるいはチ
ャックボディの側部に嵌入する。前記旋回レバーの前部
に取付けられた爪が旋回レバーと共に旋回してワークを
クランプ，アンクランプせしめる。従って、爪の旋回で
ワークを自動的にクランプ，アンクランプし、延いては
機外段取りの自動化さらには無人運転につながり、機械
稼動率の向上が図られる。

（６）実施例以下、本発明の一実施態様を図面に基づいて詳細に説
明する。

（ａ）まず、本発明の主要構成である工作物保持装置
の構造について説明する。

（イ）第１図は本発明の工作物保持装置を示す第１実施
例の正面断面図で、ワークをクランプしている状態を示
している。第１図において、二点鎖線で示す割出しテー
ブル上の主軸Spに、テーパシャンク部1aを有したワーク
ホルダ１が挿脱可能に取付けられる。ワークホルダ１の
前部には、内部を空洞にしたチャックボディ２を一体化
して取付ける。該チャックボディ２の中央部には貫通孔
３が穿設され、さらにワークホルダ１の中央内にも貫通
孔３の軸方向に軸心が一致した貫通孔1bが穿設される。
また、チャックボディ２の中央部の上方内部に逃げ穴４
を穿設する。貫通孔３と貫通孔1bをチャックボディ２の
シリンダ室５の方から後端部にプルスタッド6aの形状を
呈したドローバ６を挿入する。該ドローバ６の先端部に
は、このドローバ６と後述する押付部材とを結合するた
めの結合部材（ピストン）７を取付ける取付部6bが一体
化して設けられ、ピストン７と取付部6bとはボルト８で
螺着され一体化される。ピストン７はチャックボディ２
の内壁面に沿ってシリンダ室５内を摺動する。ピストン
７の周囲には複数の貫通孔９が穿設される。チャックボ
ディ２の前面には、面板10が複数のボルト11で固着され
る。面板10の中央部には貫通孔12を穿設し、該貫通孔12
には付勢部材（スプリング）13を付勢した状態で介挿さ
せ、カバー14でもってカバーする。面板10の周囲には、
ピストン７の周囲に穿設した複数の貫通孔９の軸方向
で、軸心を一致せしめた貫通孔15を穿設する。貫通孔9,
貫通孔15に段付の旋回レバー16を嵌入せしめる。次に本
発明の押付部材を説明する。この押付部材は旋回レバー
16と爪21とから構成される。該旋回レバー16はピストン
７と皿バネ17を介して一体化して取付けられた状態とな
る。即ち、ピストン７の貫通穴９を通してピストン後方
に突出した旋回レバー16に皿バネ17を介挿し、該皿バネ
をナット16Cで圧縮し旋回レバーが軸方向に弾圧支持さ
れる。旋回レバー16の大径部16aの側面の一部にラセン
状溝18を穿設する。面板10の円周側部から半径方向に螺
子穴19を穿設し、ラセン状溝18に合わせて案内体である
螺子20を螺合せしめ、この螺子20の先端棒先部をラセン
状溝18内に当接させる。旋回レバー16の大径部16a先端
に爪21をボルト22で固着し一体化させる。

第１図の状態は二点鎖線で示したワークＷを爪21によ
り把持しクランプせしめている状態でワークホルダ１を
主軸S_PからATCにより取外し、この状態からアンクラン
プせしめるには、爪21を緩める必要がある。すなわち、
後述するワーク着脱装置（第５図）によりワークＷをア
ンクランプする。このとき、ワークホルダ１内の機構的
な作用を説明する。すなわち、ドローバ６の後端部にあ
るプルスタッド6aを矢印の如く前方へ押し出すと、ドロ
ーバ６と一体化されたピストン７がスプリング12に抗し
て前方へ摺動される。ピストン７が前方へ摺動すると、
旋回レバー16はピストン７に一体化されているので、旋
回レバー16が前方へ摺動すると共に、さらに螺子20先端
の棒先と待合しているラセン状溝18に案内されて旋回レ
バー16が旋回する。その結果、ワークＷを把持してクラ
ンプしていた爪21が前進すると共にワークＷとの干渉を
避けるため旋回してアンクランプされる。つぎに爪21で
ワークＷを把持しクランプするには上述の手段と逆の作
用が働らけば良い。即ち、ピストン７をスプリング13の
作用により後方へ押圧することによりピストン７が後方
へ摺動すると共に旋回レバー16も後方へ摺動すると共に
旋回レバー16も後方へ移動すると。旋回レバー16はラセ
ン状溝18と係合している螺子20に案内されて爪21を旋回
させて、ワークＷをスプリング13の作用で把持しクラン
プさせる。クランプする際、ワークＷにバラツキがある
と、各旋回レバー16の爪21のクランプ力に差異が生じる
ことがあるので、そのクランプ力の均等を図るためクラ
ンプ力のバラツキの補正を皿バネ17の付勢力で調整して
いる。

（ロ）第２図は本発明の工作物保持装置を示す第２実施
例の正面断面図で、ワークをクランプしている状態を示
している。第２実施例はワークＷの外径を芯出してクラ
ンプ，アンクランプせしめる例である。

第２図において、テーパシャンク部1aを有したワーク
ホルダ１が図略の主軸に挿脱可能に取付けられる。ワー
クホルダ１の前部には、内部を空洞にしたチャックボデ
ィ２を一体化して取付ける。

ワークホルダ１の中央の前方内部には段付溝23を穿設
する。ワークホルダ１の中央の後方内部にはドローバ６
を嵌入せしめる貫通孔1bを穿設する。該貫通孔1bに後端
部にプルスタッド6aの形状を呈したドローバ６を挿入す
る。ドローバ６の前部には、内部に穴24を穿設したフラ
ンジ25が一体化して設けられる。該フランジ25は段付穴
23の内壁に沿って、ドローバ６の軸方向に摺動される。
フランジ25の穴24に形成された螺子部25bには前方フラ
ンジ部背面が球面状をした連結部材26の螺子部26aが螺
合し、螺子部26aでボルト27により側面から押圧ロック
される。連結部材26のフランジ部背面の球面部の外側に
は係合部材28が嵌り込んでいて、フランジ25との間には
ノッチ29により係合される。すなわち、第２実施例では
結合部材は連結部材26と係合部材28等により構成され
る。

次に第２実施例の押付部材を説明する。この押付部材
は第１実施例と同様に旋回レバー16と爪21とから構成さ
れる。チャックボディ２にドローバ６の軸と平行な複数
の貫通孔30を穿設し旋回レバー16を摺動可能に挿嵌す
る。該旋回レバー16の後部には係合部材28と係合すべく
係合溝16cを設けて、係合部材28と係合し、係合部材28
の移動に伴い、旋回レバー16が前後方向に摺動する。

旋回レバー16の側面の一部にラセン状溝18を穿設す
る。チャックボディ２の側面から半径方向に螺子穴19を
穿設し、螺子20を螺合せしめ該螺子20先端の棒先部をラ
セン状溝18内に係合させる。

旋回レバー16の前部に爪21をボルト22で固着し一体化
させる。チャックボディ２の前面内壁2aと係合部材28と
の間には、付勢部材（スプリング）31を付勢させた状態
で介設させる。連結部材26内には開閉部材32の後方に形
成された小径筒部32aが嵌入され、開閉部材32の大径部
は案内部材33内に摺動可能に挿嵌され、該案内部材33は
チャックボディ２の前面に係合される。案内部材33の前
部には蓋を兼ねた面板34が固定される。

開閉部材32の後方には、さらに円盤状ナット35が締着
され、案内部材33の後部と円盤状ナット35との間にはス
プリング36が介設される。このスプリングの付勢力によ
って開閉部材32を後方へ移動させ軸方向の動きを半径方
向の動きに支え、３等配に設けられた爪38によりワーク
Ｗの外径を軽く押圧しワークＷの芯出しを行う。

即ち、開閉部材32の前部の大径部32bに３等配された
Ｔ字形の小径筒部32aには、特に丸物ワークＷの外径を
芯出しする芯出し部材37の一端に形成されたＴ字形をし
た係合部37aが係合する。芯出し部材37の前部には爪38
が取付けられ、ワークＷの外径に当てて芯出し調整が行
なわれる。

第２図はワークＷの外径を芯出してクランプしている
状態を示し、第２図からアンクランプ状態にするには、
ワークホルダを主軸S_Pから取外し、後述するワーク着脱
装置により行う。即ち、ワークホルダ１内の機構的な作
用を説明すると、プルスタッド6aを矢印の如く押出す
と、ドローバ６の前部であるフランジ25が前方へ摺動
し、フランジ25の螺子穴25bに螺子部26aで締着された連
結部材26と係合部材28が前方へ摺動する。係合部材28の
一端部が旋回レバー16の係合溝16cで係合しているか
ら、旋回レバー16を前方へ摺動されることになる。旋回
レバー16が前方へ摺動すると共に、螺子20先端の棒先と
係合しているラセン状溝18に案内されて、旋回レバー16
が旋回される。その結果爪21が前方へ摺動すると共に旋
回されてアンクランプされる。

係合部材28をスプリング31に抗して前方へ移動するこ
とにより、連結部材26前面がナット35に当接し、更に該
ナットを介してスプリング36を押圧し、開閉部材32を前
方へ押し出すことにより芯出し部材37の前部に設けた爪
38がワークＷの外径より外れる。

爪21でワークＷを把持しクランプするには、上述の手
段と逆の作用を施せばよく、プルスタッド6aを後方へ引
っ張ることによりフランジ25にネジ部26aで締着された
連結部材26と、該連結部材26に係合された係合部材28が
後方へ摺動し、係合部材28は旋回レバー16の係合溝16c
で係合しているので、旋回レバー16が後方へ摺動する。
さらに螺子20先端の棒先と係合しているラセン状溝18に
沿って案内されて、旋回レバー16が旋回する。その結
果、爪21が後方へ摺動すると共に旋回してワークＷを把
持しクランプされる。クランプされる前に、開閉部材32
も後方へ摺動するので芯出し部材37の前部にある爪38で
ワークＷの外径を芯出し調整がなされる。

（ハ）第３図は本発明の工作物保持装置を示す第３実施
例の正面断面図で、ワークをクランプしている状態を示
している。第３実施例はワークＷの内径を芯出してクラ
ンプ，アンクランプせしめる例である。

第３図において、テーパシャンク部1aを有したワーク
ホルダ１が図略の主軸に挿脱可能に取付けられる。ワー
クホルダ１の前部には、内部を空洞にしたチャックボデ
ィ２を一体化して取付ける。ワークホルダ１の中央の前
方内部には段付穴23を穿設する。ワークホルダ１の中央
の後方内部にはドローバ６を嵌入せしめる貫通孔1bを穿
設する。該貫通孔1bに後端部にプルスタッド6aの形状を
呈したドローバ６を挿入する。ドローバ６の前部には、
内部に穴24を穿設したフランジ25が一体化して設けられ
ている。該フランジ25は段付穴23の内壁に沿って、ドロ
ーバ６の軸方向に摺動される。フランジ25の穴24に形成
された螺子部25bには前方フランジ部背面が球面状をし
た連結部材26が嵌入され、螺子部26aでボルト27により
側面から押圧ロックされる。連結部材26のフランジ部背
面の球面部の外側には係合部材28が嵌り込んでいて、フ
ランジ25との間にはノッチ29により係合される。すなわ
ち、第３実施例も第２実施例と同様に結合部材は連結部
材26と係合部材28等により構成される。

次に第３実施例の押付部材を説明する。この押付部材
は第２実施例と同様に旋回レバー16と爪21とから構成さ
れる。チャックボディ２にドローバ６軸と平行な複数の
貫通孔30を穿設し旋回レバー16を摺動可能に挿嵌する。
該旋回レバー16の後部には係合部材28と係合すべく係合
溝16cを設けて、係合部材28と係合し、係合部材28の移
動に伴い、旋回レバー16が前後方向に摺動する。

旋回レバー16の前部に爪21をボルト22で固着し一体化
させる。チャックボディ２の前面内壁2aと係合部材28と
の間には、スプリング31を付勢させた状態で介設させ
る。連結部材26内には開閉部材32の後方に形成された小
径筒部32aが嵌入され、開閉部材32の大径部は案内部材3
3内に摺動可能に挿嵌され、該案内部材33はチャックボ
ディ２の前面に係合される。案内部材33の前部には蓋を
兼ねた面板34が固定される。開閉部材32の後方には、さ
らに円盤状のナット35が締着され、案内部材33の後部と
円盤状ナット35との間にはスプリング36が介設される。
このスプリング36の付勢力によって開閉部材32を後方へ
移動させ軸方向の動きを半径方向の動きに変え、３等配
に設けられた芯出し部材37によりワークＷの内径を軽く
押圧しワークＷの芯出しを行う。

即ち、開閉部材32の前部である小径筒部32aには、ワ
ークＷの内径を芯出しする芯出し部材37が当接する。な
お、案内部材33の前方にはワークＷ内径部より小径のボ
スが突出し、該ボス33aの半径方向に３等配に設けられ
た貫通穴内に芯出し部材37が摺動可能に挿嵌されてい
る。

更に、前記３個の芯出し部材37の配置される同一面内
のボス外周に形成された溝33bにリング39が挿嵌され、
該リング39と芯出し部材37内に介装されたスプリング37
aにより、芯出し部材37をドローバ６の軸芯方向に押圧
する。

第３図はワークＷの内径を芯出してクランプしている
状態を示し、第３図からアンクランプ状態にするには、
プルスタッド6aを矢印の如く押出すと、ドローバ６の前
部であるフランジ25が前方へ摺動し、フランジ25の螺子
部25bに螺子部26aで締着された連結部材26と係合部材28
が前方へ摺動する。係合部材28の一端部が旋回レバー16
の係合溝16cで係合しているから、旋回レバー16を前方
へ摺動されることになる。旋回レバー16が前方へ摺動す
ると共に、螺子20先端の棒先と係合しているラセン状溝
18に案内されて、旋回レバー16が旋回される。その結果
爪21が前方へ摺動すると共に旋回されてアンクランプさ
れる。

係合部材28を前方へ摺動することにより、スプリング
31を付勢し、さらに連結部材26に連結された開閉部材32
を前方へ押し出すことにより案内部材33の周囲に設けた
芯出し部材37がスプリング37の押圧作用で開閉部材32の
小径筒部32aを滑りながら軸芯方向に移動し、ワークＷ
の内径より外れる。

爪21でワークＷを把持しクランプするには、上述の手
段と逆の作用を施せばよく、第２図で説明した動作と全
く同じ動作で行なわれるので、説明は省略する。

（ｂ）本発明の工作物保持装置をNC旋盤に適用した実
際の例を説明する。

第４図はNC旋盤に本発明の工作物保持装置を利用すべ
くワークフィーダ装置で搬送される状態を示す平面図で
ある。第５図は第４図のワークフィーダ装置にワーク着
脱装置を備えた部分のＩ−Ｉ線断面図である。

第４図および第５図において、特に第４図においてNC
旋盤Ｎにおけるベッド100上に載置された主軸台101に主
軸102が回転自在に軸承され該主軸102にはチャック103
が取付けられている。同一ベッド100上にはツールを取
付けた刃物台104が載置され、Ｚ軸とＸ軸方向に移動し
得るようになっている。NC旋盤Ｎの主軸台側面には工作
物保持装置を搬送するロボット105が設けられ、該ロボ
ット105によってNC旋盤Ｎの主軸102上のチャック103と
ワークフィーダ上にあるワークを固定した自動クランプ
装置の受渡しが行われる。

ワークフィーダ装置Ｆは２段式のものが使用されてお
り、上段のワークフィーダ装置F₁はエンドレス状にワー
クテーブル106が一定間隔毎に載置され、一定方向に回
転移動される。ワークテーブル106の各パレット上に
は、加工すべき各種ワークＷが載置される。上段のワー
クフィーダ装置F₁の下方に下段のワークフィーダ装置F₂
が設けられる。下段のワークフィーダ装置F₂は一定角度
毎に配置された回転割出しテーブル107上にワークホル
ダ１が挿脱可能に設けられる。

第４図においては６個のワークホルダ１が設けられて
いる。上段のワークフィーダ装置F₁のワーク受渡し位置
106aにきたワークＷを下部のワークフィーダ装置F₂の回
転割出しテーブル上のワーク着脱位置107a上に割出され
たワークホルダにワークを受渡すにはロボット105によ
って行われ、下部のワークフィダ装置F₂のワーク着脱位
置107a上のワークホルダ上に載せられる。回転割出しテ
ーブルのワーク着脱位置107aに割出されたワークホルダ
上に載せられたワークＷは、詳細を後述するワーク着脱
装置を動作せしめて、ワークホルダに自動的にクランプ
させる。ワークＷをクランプさせたワークホルダはロボ
ット105によって、NC旋盤Ｎの主軸102先端のチャック10
3に挿着され、所定の旋削加工を施す。所定の旋削加工
が終了すると、ロボット105でチャック103から外し、回
転割出しテーブルのワーク着脱位置107a上に受渡す。

回転割出しテーブル上のワーク着脱位置107aに受渡さ
れたワークホルダ１から、後述するワーク着脱装置の操
作でワークＷをアンロックせしめ、さらにロボット105
で加工済のワークＷを上部のワークフィーダ装置F₁のテ
ーブ受取り口106aに受渡されて搬出される。以後同様の
操作を繰返すことによって、加工すべきワークＷは自動
的にワークホルダ２にクランプ，アンクランプされ、さ
らにこのワークホルダ１をチャック103に挿着し所定の
旋削加工が施こされる。

下部のワークフィーダ装置F₂において、ワークＷをワ
ークホルダ１にクランプ、アンクランプせしめるワーク
着脱装置の構造を第５図により説明する。

第５図において、上段のワークフィーダ装置F₁の下方
には図に示す下段のワークフィーダ装置F₂が配置されて
いる。

すなわち、下段のワークフィーダ装置F₂は回転割出し
テーブル107上に本発明の工作物保持装置が装着された
２個のワークホルダが示されている。実際は第４図に示
す如く６ケのワークホルダが載置されている。回転割出
しテーブル107上のワークホルダ１は、リング状のガイ
ド108によって、支柱109に支持されている。また、回転
割出しテーブル107は、チェーン110と係合するモータ出
力軸上のスプロケット（図示せず）の駆動によって回転
割出しされる。回転割出しテーブル107側に本発明の工
作物保持装置上のワークの着脱を行う駆動装置が設けら
れている。回転割出しテーブル107上には、本発明の工
作物保持装置例えば第１図に示した第１実施例のものを
装着したワークホルダ１が載置される。回転割出しテー
ブル107上にはワークホルダ１を収納せしめるポット111
が複数個設けられている。従って、第2,第３実施例に示
した本発明の工作物保持装置はポット111の底中央部に
穿設された貫通孔にワークホルダ１のプルスタッド6aが
押嵌支持される。

支柱109上部に設けられたフランジ109aの一部に貫通
孔109bが穿設され、ガイドブッシュ113を介して昇降バ
ー114が挿嵌される。該昇降バー114の上端部にはピン11
8が設けられ、該ピンは爪116と一体化されたアーム117
に穿設された長穴119と摺動可能に係合する。爪116とア
ーム117は支柱109上部に固定されたシャフト120を支点
として回動される。昇降バー114の下方部にはアーム121
の一端部に設けられたブッシュ121aの貫通穴に挿嵌さ
れ、他端部にはピン122が上向に取付けられ、ブルスタ
ッド6aの下部に当接し突き上げられるような位置状態と
なっている。

更にアーム121は支柱109側面に固定されたブラケット
124に支持されている。一方昇降バー114の下部に連結部
材123が取付けられ、該連結部材123は支柱109に取付け
られたシリンダ126のピストンロッド125と接続されてい
る。連結部材123内にはスプリング128が介設されてい
る。アーム121とブラケット124とはガイドバー129と一
体化されている。

而して、シリンダ126を差動せしめ、昇降バー114を上
昇させると、該昇降バー114の上端のピンを介して係合
しているアーム117がシャフト120を支点として二点鎖線
で示された位置117′に回動する。爪116はアーム117と
一体化されているので、アーム117の回動と共にシャフ
ト120を支点として二点鎖線で示された位置116′に回動
しワークホルダ１のチャックボディ２の上面に当接す
る。更に、ピストンロッドを押し上げると連結部材123
はアーム121下面に当接し、ピストンロッド125の残りの
ストロークでスプリングを圧縮しながらアーム121を上
昇させると共に、アーム上のピン122をプルスタッド6a
に当接させる。このピン122の押圧力によって、第１図
で説明した工作物保持装置が作動して、爪21が旋回して
ワークＷがアンクランプされる。

なお、連結部材123内のスプリング128は、ピン122で
プルスタッド6aを突き上げる際の爪116の把持力を助長
せしめるものである。シリンダ126により、昇降バー114
を下方へ下降せしめると、アーム117と爪116が元の実線
の位置に戻されてフリーとなる。

而して、この動作を繰返すことによって、各種ワーク
Ｗが本発明の工作物保持装置でクランプ，アンクランプ
がなされる。

（ｃ）本発明の工作物保持装置をマシニングセンタに適
用した実際の例で説明する。

第６図はマシニングセンタと本発明の工作物保持装置
を装着する主軸との関係を示した斜視図、第７図はマシ
ニングセンタの脇にワーク交換装置を配設せしめた側面
図、第８図は第７図の平面図である。第９図はワーク交
換装置の側面図である。

第６〜第８図において、マシニンダセンタＭのコラム
200に支持される主軸201は矢視のＺ方向およびＹ方向に
移動する。ベッド202上にはテーブルが載置され、さら
に該テーブル204上には割出し台205が載置され、矢視Ｘ
方向に移動する。該割出し台205上にはワークホルダ装
着用主軸206が回転自在に軸承される。該主軸206端に
は、本発明の工作物保持装置を装着したワークホルダが
挿脱される。

ワークホルダプールライン207は工作機械のベッド202
と連結するフレーム208上に載置され、該プールライン2
07上の交換位置209に割出されたワークホルダ１は搬入
手段のアーム210に把持されテーブル204上の割出し台20
5の主軸206に挿入される。ワークホルダ１が挿着される
とテーブル204の、Ｘ方向の移動、主軸201のY,Z方向の
移動と共に割出し台205の割出しにより、ワークＷが加
工される。加工済のワークホルダ１に保持されたワーク
Ｗはアーム210によりプールライン207上のポット111内
に戻される。

第９図にプールライン207の側面図を示す。

４個のカセットテーブル211（図では２個しか表われ
ていない）にはポット111に収納されたワークホルダ１
が同一円周に複数個（実施例では10個）配設される。カ
セットテーブル211はボールを介して回転テーブル212の
ガイドリング（図示せず）に自動可能に、かつ着脱可能
に支持される。回転テーブル212の円板214の中央に固定
されるボス部215は軸受216を介し、円筒軸217に支持さ
れる。円筒軸217はマシニングセンタのベッド202に連結
されるフレーム208の中央に固定される。またボス部215
には円筒軸217内に緩挿される中心軸218の一端側が連結
し、中心軸218の他端側には減速機219の出力軸220が連
結する。減速機219にはモータ221が接続する。以上の構
成により回転テーブル212はモータ221により回動され、
これに載置するセットテーブル（図示セズ）もこれに伴
って回動する。なお回転テーブル212は図示しない制御
手段によりカセットテーブル211の数だけ割出し回動位
置決めされるように形成される。

割出し位置決め手段Ａはカセットテーブル211のそれ
ぞれに係合して設けられている。

搬入手段Ｂはロボットで構成され、本体222と、ワー
クホルダ１を把持するアーム210と、アーム210を開閉回
動する開閉回動機構223と、アーム210をワークホルダ１
に接近する方向に移動する移動機構224およびアーム210
を工作機械側に回動させる回動機構および割出台205の
主軸206にワークを挿入せしめる機構（本体222内に設け
られ、いづれも図示せず）等から形成される。

なおワークＷは、ワークホルダ１に支持固定され、ア
ーム210の把持部はワークホルダ１に形成される溝部Wb
に係合してこれを把持するように形成される。プールラ
イン207の詳細な具体的な構造説明は同一出願人がすで
に出願している特願昭59−115070号に記載されているの
で参照願います。

本発明の工作物保持装置を作動せしめるワーク着脱装
置107aは第９図のワーク交換装置のワーク搬入手段Ｂの
対向左端部に設けられる。前記ワーク着脱装置107aの具
体的構造はすでに第５図で説明したものと同一のものを
採用しワークホルダ１にワークＷがクランプ，アンクラ
プされる。従って第９図におけるワーク着脱装置の具体
的な説明は省略する。

（７）効果予め必要とされる本発明のワーク自動クランプ装置を
プールライン上に配置しておき、各種ワークをワークの
種類に応じて対応するクランパーのワークホルダにワー
ク着脱装置によりクランプ，アンクランプが自動的に行
うことが可能である。その結果人手によらず自動的にワ
ークの搬出入が行なわれるので、ワークの搬送の合理化
となる。

また、必要なワークをマシニングセンタテーブル上の
割出台に装填し、あるいはNC旋盤の主軸に装填すること
により、機外段取りの自動化がなされ、無人運転を可能
にし、飛躍的な機械稼動率の向上となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の工作物保持装置を示す第１実施例の正
面断面図、第２図は本発明のワーク自動クランプ装置を
示す第２実施例の正面断面図および第３図は本発明の工
作物保持装置を示す第３実施例の正面断面図である。第４図はNC旋盤に本発明の工作物保持装置を利用すべく
ワークフィーダ装置で搬送される状態を示す平面図であ
る。第５図は第４図のワークフィーダ装置のみのＩ−Ｉ
線断面図である。第６図はマシニングセンタと本発明の工作物保持装置を
装着するワーク主軸との関係を示した斜視図、第７図は
マシニングセンタの脇にワーク交換装置を配設せしめた
側面図および第８図は第７図の平面図である。第９図は
プールラインの側面図である。１……ワークホルダ、1a……テーパシャンク部２……チャックボディ、４……溝５……シリンダ室、６……ドローバ 6a……プルスタッド、７……ピストン 10……面板、13……スプリング 16……旋回レバー、17……皿バネ 18……ラセン状溝、21,38,39……爪 23……段付穴、25……フランジ 26……連結部材、28……係合部材 29……ノッチ、31,36……スプリング 32……開閉部材、33……案内部材 34……面板、35……円盤状ナット 37……芯出し部材 101……主軸台、102……主軸 105……ロボット、106……ワークテーブル 107……回転割出しテーブル、111……ポット 114……昇降バー、116……爪 117……アーム、118……ピン 123……連結部材、124……案内部材 205……割出し台、206……主軸 207……ワークホルダプールライン 211……カセットテーブル、Ｎ……NC旋盤Ｆ……ワークフィーダ装置 F₁……上部のワークフィーダ装置 F₂……下部のワークフィーダ装置Ａ……位置決め手段、Ｂ……搬入手段Ｃ……駆動部、Ｍ……マシニンダセンタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】工作機械の主軸前部に設けられたテーパ穴
に挿入されるとともに、このテーパ穴に対して前記主軸
軸線方向の後方に押圧されてクランプされる工作物保持
装置であって、前記主軸のテーパ穴に挿着可能なテーパシャンクを有す
るワークホルダと、このワークホルダの中心軸線部を貫通して摺動可能に挿
嵌され、前記ワークホルダが前記テーパ穴に前記主軸軸
線方向に押圧されるときに係合されるプルスタッド部を
形成するドローバと、前記ワークホルダ内を軸線方向へ摺動可能に複数個設け
られ工作物を前記主軸軸線方向にワークホルダに押付け
るための押付部材と、この押付部材の外周に設けられ軸方向にらせん形状をな
して削設された溝と、前記ワークホルダに固定され前記押付部材の溝に係合
し、この押付部材を軸方向および回転方向に案内動作さ
せる案内体と、前記ワークホルダ内にあって前記押付部材と前記ドロー
バを結合し且つ前記押付部材を支持する結合部材と、前記ワークホルダ内にあってこの結合部材を軸線方向へ
付勢する付勢部材とからなり、前記工作物を前記ワークホルダに保持したまま前記主軸
に着脱自在に取り付け可能な構成とし、前記主軸に挿着されたときドローバのプルスタッド部を
前記主軸軸線方向後方に引っ張ることにより、前記工作
物とともに前記主軸にクランプされることを特徴とする
工作物保持装置。